计算物理学
计算物理学
1000+ 人选课
更新日期:2025/06/12
开课时间2021/03/09 - 2021/05/30
课程周期12 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

《计算物理学》是为“物理学”、“光学”以及“材料”等专业的学生开设的一门专业必修课。实际物理学等领域很少有直接能用解析方式求解的问题,计算物理学正是采用数值计算的方法来进行研究的一门学科。计算物理学的基本思想已经渗透到自然科学许多领域,其可以为理论、实验研究提供计算数据、分析数据,与理论物理学、实验物理学互相联系、互相依赖,成为物理学的第三个重要组成部分。

本课程主要介绍了计算物理学中的蒙特卡罗方法、有限差分方法、有限元素方法、分子动力学方法等及其在物理学中的应用。通过本课程的学习,可以使学生比较全面系统的学习计算物理程序设计的一般方法和思路,掌握使用计算机来对物理问题进行分析,建立物理模型,给出物理问题的数值解,并结合上机操作培养学生开发软件的能力

本课程暂不发放证书


课程大纲

第二章 蒙特卡罗方法

2.1 蒙特卡罗方法基础

2.2 随机数发生器

2.3.1 直接抽样方法产生随机数

2.3.2 第一类舍选法产生随机数

2.3.3 第二类舍选法产生随机数

2.4.1 均匀分层抽样方法

2.5.1 随机行走的基本算法

2.5.2 随机行走的方法解泊松方程

第八章 线性方程组的数值求解

8.1线性方程组的数值求解迭代法

第六章 常微分方程的数值解法

6.1欧拉法解常微分方程

第七章 非线性方程求根

7.1求非线性方程的根二分法

7.2求非线性方程的根弦截法

第一章 计算物理课程介绍

1-1计算物理课程介绍

第三章 蒙特卡罗方法的若干应用

3.1一维定积分计算的平均值法

3.2二维ISing模型的蒙特卡洛模拟

第四章 数值分析

4.1拉格朗日插值法

4.2牛顿插值法

4.3曲线拟合-最小二乘法

第五章 数值积分与数值微分

5.1复化梯形法数值积分

5.2插值法数值微分

第九章 分子动力学

9.1分子动力学模拟初步